如何使用 R 将干涉图傅里叶变换为红外光谱？

Question

各位网友大家好，我有一个干涉图（时域），想将其傅立叶变换为红外光谱（频域）以获得分子中官能团的峰值。 FTIR（傅里叶变换红外光谱）是一种确定分子中官能团的先进方法。所谓的干涉仪是这样搭建的：

干涉图绘制了以伏特为单位的信号强度与以纳米为单位的镜子位置的关系，如以下脚本所示：

par(family="mono", font.axis=1)
data <- read.table("D13-4-aminobenzoic_acid_interferogram.asc")
x <- data[,1]
y <- data[,2]

plot(x,y, 
     type="l", 
     xlab="Mirror position [mm]", 
     ylab="Signal intensity [V]",
     axes=F,
     )
axis(1)
axis(2)

这里是包含测量数据的 .asc 文件的

链接

。傅立叶变换后的频谱应如下所示：

我的问题是：如何使用

fft()

在 R 中进行从干涉图到红外光谱的快速离散傅立叶变换？在 R 中是否可以实现从光谱到干涉图的逆变换，如果是，如何完成。 干杯， 克里斯

Answer 1

尝试这个解决方案：

d <- read.table('D13-4-aminobenzoic_acid_interferogram.asc')
f <- fft(d[,2])
# do fft(f,inverse=T) to get the unnormalized inverse

f2 <- sqrt(Re(f)^2 + Im(f)^2)

c <- 2.9979e8 # speed of light
lambda.laser <- 632.8e-9 # (nm) HeNe
nu.Nyquist <- 1e-2/lambda.laser # upper limit of the wavenumber
delta.nu <- nu.Nyquist/nrow(d) # wavenumber spacing

i.nu <- 1:floor(length(f2)/2) # show plot up to the Nyquist limit
plot((i.nu-1)*delta.nu,f2[i.nu],type='l')

Answer 2

为什么我们需要 f2 <- sqrt(Re(f)^2 + Im(f)^2) ??